Устройство для определения коэффициента передачи Советский патент 1982 года по МПК G01R27/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в энергетике при пуско-наладочных работах на системах электроснабжения сложных объектов.

Известен цифровой измеритель комплексного коэффициента передачи, в котором вход первого интегратора подключен к выходу второго интегратора, вход которого соединен с дополнительным автоматическим переключателем, управляющий вход переключателя соединен с выходом блока управления, а сигнальные входы - один непосредственно, а другой через инвертор подключены к выходу двухполупериодного выпрямителя, вход которого соединен с выходом четырехполюсника, с вторым усилителем-ограничителем и через фазовращатель - с третьим усилителем-ограничителем, причем выходы усилителей-ограничителей соединены с входами блока управления, а вход первого усилителя-ограничителя соединен с входной клеммой устройства .

Недостатками данного измерителя являются его узкие функциональные возможности за счет отсутствия возможности измереПЕРЕДАЧИ

ния коэффициента пульсации и невысокая точность измерительных каналов, по которым определяются составляющие коэффициента передачи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения коэффициента передачи четырехполюсника, содержащее контрольный генератор, объект контроля, детекторы входного и выходного сигналов, управляющий

,(j аттенюатор, устройство сравнения, индикатор, формирователь импульсов, пересчетную схему, устройство ввода, блок управления, компаратор частотных меток и логический вентиль.

В устройстве разность напряжений входного и выходного сигналов преобразуется в интервал времени, который преобразуется в код и индицируется 2.

Недостатками этого устройства являются узкие функциональные возможности, так

jQ как отсутствует возможность определения коэффициента пульсации, характеризующего качество электроэнергии, и низкая точность, обусловленная наличием пересчетной схемы, устройства ввода и компаратора частотных

меток,которые дают значительные погрешности при преобразовании разности напряжений в интервал времени и код соответственно.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения коэффициента пульсации и повышение точности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее. объект контроля, блок регистрации, формирователь импульсов, блок управления и логический вентиль, введены блок коммутации, два умножителя частоты, два ключа, два преобразователя напряжение-код, два квадратора, блок переноса кодов, два суммирующих счетчика, реверсивный счетчик, два блока извлечения корня, блок регистрации и логометр, причем к выходу объекта контроля первый вход логометра подключен через последовательно соединенные второй блок извлечения корня, реверсивный счетчик, вторые квадратор, преобразователь напряжение-код, ключ, умножитель частоты и формирователь импульсов, а также блок коммутации, второй вход подключен через последовательно соединенные второй суммирующий счетчик, блок переноса кодов, вторые квадратор и преобразователь напряжение - код, выход которого соединен с вторым входом второго суммирующего счетчика, третий вход логометра подключен к входу объекта контроля через последовательно соединенные первые блок извлечения корня, суммирующий счетчик, квадратор, преобразователь напряжение- код, ключ, умножитель частоты и формирователь и.мпульсов, а также блок коммутации, третий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий выходы которого подключены к вторым входам ключей, четвертый - к вторым входам блока переноса кодов и реверсивного счетчика, пятый соединен с выходами преобразователей напряжение - код через логический вентиль, четвертый вход логометра подключен к второму входу блока регистрации и к пятому выходу блока управления, входы которого соединены соответственно с выходами формирователей импульсов, причем выход логометра соединен с первым входом бяока регистрации.

На чертеже представлена блок-схема устройства для определения коэффициентов передачи выпрямителей.

Устройство содержит объект 1 контроля (выпрямитель), блок 2 коммутации, формирователи 3 и 4 импульсов при переходе исследуемого сигнала через нулевые значения, умножители 5 и 6 частоты следования импульсов, ключи 7 и 8, блок 9 управления, преобразователи 10 и 11 напряжение - код, логический вентиль 12, квадраторы 13 и 14, блок 15 переноса кодов, суммирующие счет4HKij 16 и 17, реверсивный счетчик 18, блоки 19 и 20 извлечения квадратного корня, логометр 21, блок 22 регистрации.

УсТЭойство работает в режимах определения 1соэффициентов передачи и пульсации объекта контроля (выпрямителя).

В р(гжиме вычисления коэффициента передачи устройство работает следующим образом.

Исследуемые значения напряжения с входа и выхода объекта 1 контроля через блок 2 коммут.зции поступают на входы формирователей 3 и 4 и на вторые входы преобразователей 10 и 11 непосредственно. Выходные импульсы формирователей 3 и 4 подаются на умножители 5 и 6 частоты, а также в блок 9 управления, содержащий генератор «эталонной частоты. Блок 9 управления открывает ключи 7 и 8 на время одного полупериода исследуемого напряжения. За время измерения через ключи 7 и 8 на входы преобразователей 10 и 11 проходит п импуАьсов (п - коэффициент умножения цифрового умножителя). Эти импульсы запускают преобразователи 10 и 11 мгновенных значений напряжения в цифровые коды. Последовательности кодов с выходов прео азователей 10 и И поступают на входы квадраторов 13 и 14. Возведенные в квадрат коды ис:;ледуемых сигналов суммируются в счетчиках 17 и 18. За время измерения То в них фиксируются коды, пропорциональные половин;зм квадратов действующих значений напряжения.

После извлечения из полученных напряжений квадратного корня блоками 19 и 20 исследуемые коды поступают на регистры логометра 21, в котором определяется код, пропорциональный коэффициенту передачи объекта.

Вычисленный коэффициент подается на вход блока 22, где регистрируется в виде цифрового кода в одном из регистров, и по комаиде блока 9 управления индицируется после дещифрации на световом табло.

Для резервирования измерительных каналов в устройство введен блок 2 коммутации, который подключает вход или выход объекта 1 на один измерительный канал в случае выхода из строя первой или второй последовательности блоков. Данная операция производится по команде блока 9 управления в случае прекращения поступления на его входы им пульсов с формирователей 3 или 4.

В режиме измерения коэффициента пульсации напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемое напряжение поступает на вход формирователя 4 импульсов через блок 2 коммутации. С приходом первого импульса формирователя 4 иа вход блока 9 управления он подает команду иа закрытие ключа 7, который отключает выход умножителя 5 от преобразователя 10. Одновременно выходные импульсы формирователя 4 подаются на умножитель 6 частоты и блок 9 управления, который открывает ключ 8 на время измерения, равное периоду исследуемого сигнала. Импульсы с выхода умножителя 5 поступают на,, вход преобразователя 11 и запускают его. Коды с выхода преобразователя 11 поступают на входы квадратора 14 и счетчика 16. За время измерения в счетчике 16 просуммируется код, пропорциональный средневыпрямленному значению напряжения, который поступает в ячейку логометра 21 и фиксируется в ней. Одновременно с этим возведенные в квадрат квадратором 14 коды поступают на суммирование в реверсивный счетчик 18, в котором за время То образуется код, пропорциональный квадрату действующего значения выпрямленного напряжения. По окончании времени измерения блок 9 управления своим импульсом переключает счетчик 18 в режим вычитания и запускает блок 15 переноса кодов. Код счетчика 16, пропорциональный средневыпрямленному значению напряжения, поступает на вход квадратора 14 и после возведения в квадрат вычитается из кода счетчика 18. В результате на вход блока 20 поступает код, пропорциональный квадрату действующих значений гармоник переменной составляющей. После извлечения корня из полученного напряжения в ячейку логометра 21 поступает искомый код, и после операции деления получают код, пропорциональный коэффициенту пульсации напряжения. Для резервирования измерительного канала в устройстве предусмотрен логический вентиль 12. Таким образом, за половину периода исследуемого сигнала устройство вычисляет коэффициент передачи объекта в основном режиме и за период - в резервном. Коэффициент пульсации определяется за период исследуемого напряжения. Точность определения данных коэффициентов зависит от числа преобразований и точности преобразователей напряжение- код. В целом точность устройства может быть получена не менее 0,1%. Таким образом, предлагаемое устройство отличается более высокой точностью и более широкими функциональными возможностями за счет измерения показателя качества электроэнергии - коэффициента пульсации. Формула изобретения Устройство для определения коэффициен-ч тов передачи, содержащее объект контроля, блок регистрации, формирователь импульсов, блок.управления и логический вентиль, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,, за счет определения коэффициента пульсаций и повышения точности устройства, в него введены блок коммутации, два умножителя частбты, дйа ключа, два преобразователя напряжение - код, два квадратора, блок переноса кодов, два суммирующих счетчика, реверсивный счетчик, два блока извлечения корня, блок регистрации и логометр, причем к выходу объекта контроля первый вход логометра подключен через последовательно соединенные второй блок извлечения корня, реверсивный счетчик, вторые квадратор, преобразователь напряжение - код, ключ, умножитель частоты и формирователь импульсов. а также блок коммутации, второй вход подключен через последовательно соединенные второй суммирующий счетчик, блок переноса кодов, вторые квадратор и преобразователь напряжение - код, выход коорого соединен с вторым входом второго суммирующего счетчика, третий вход логометра подключен к входу объекта контроля через последовательно соединенные первые блок извлечения корня, суммирующий счетчик, квадратор, преобразователь напряжение - код, ключ. умножитель частоты и формирователь импульсов, а также блок коммутации, третий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий выходы которого подключены к вторым входам ключей, четвертый - к вторым входам блока переноса кодов и реверсивного счетчика, пятый соединен с выходами преобразователей напряжение - код через логический вентиль, четвертый вход логометра подключен к второму входу блока регистрации и к пятому выходу блока управления, входы которого соединены соответственно с выходами формирователеи импульсов, причем выход логометра соединен с первым входом блока регистрации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 516975, кл. G 01 R 27/28, 1975. 2.Автфское свидетельство СССР № 525898, кл. G 01 R 27/28, 1975.